Zawartość
„Beztlenowy” oznacza „bez metabolizmu tlenu”. Większość organizmów wielokomórkowych ma pewne komórki, takie jak komórki mięśniowe, zdolne do przejściowego metabolizmu beztlenowego. Inne organizmy, fakultatywne beztlenowce, mogą w pewnych okolicznościach tymczasowo przetrwać w środowisku beztlenowym. Prawdziwe lub zobowiązujące gatunki beztlenowe muszą pozostać w środowisku beztlenowym, aby przetrwać.
Trujące Powietrze
Obowiązkowe beztlenowce są zdefiniowane przez dwie główne cechy: metabolizują się bez tlenu, a tlen jest dla nich trujący. Metabolizm tlenu jest skomplikowanym, wielofazowym procesem, który wytwarza szereg potencjalnie toksycznych produktów ubocznych, w tym nadtlenek wodoru. Komórki tlenowe opracowały wiele adaptacyjnych środków ochronnych w celu rozbicia tych toksyn na nieszkodliwe produkty końcowe. Nie ma gatunków beztlenowych. W obecności tlenu wkrótce zostają śmiertelnie zatrute przez te wewnątrzkomórkowe toksyny.
Zdrowa Fermentacja
Gatunki beztlenowe polegają na metabolizmie fermentacyjnym.W komórkach tlenowych glukoza jest przekształcana w podstawowe paliwo komórkowe, trifosforan adenozyny lub ATP, za pomocą cząsteczek tlenu. Nie dotyczy to gatunków beztlenowych. W komórkach beztlenowych metabolizm glukozy zatrzymuje się przy tworzeniu związków wtórnych lub produktów fermentacji - produktów odpadowych, zwykle alkoholi, które komórki muszą wydalić. W porównaniu z metabolizmem tlenowym fermentacja nie jest bardzo wydajna - komórki beztlenowe wytwarzają tylko dwie cząsteczki paliwa ATP na każdą cząsteczkę spożytej glukozy, podczas gdy komórki tlenowe wytwarzają 38.
Ekstremalni specjaliści
Pomimo pozornej nieefektywności metabolizm fermentacji pozwala gatunkom beztlenowym żyć w najbardziej ekstremalnych środowiskach na Ziemi. Każdy z nich zwykle zajmuje wysoce wyspecjalizowane, pozbawione tlenu środowisko, takie jak głęboka woda oceaniczna, nienaświetlona gleba lub jelita zwierzęce. Ponieważ ich przetrwanie i wzrost zależą od braku tlenu, mogą szybko się replikować po wprowadzeniu do stabilnego, pozbawionego tlenu środowiska. Wiele gatunków beztlenowych, które są nieszkodliwe w ich naturalnym środowisku, stają się niebezpiecznymi patogenami, gdy zostaną wprowadzone do nienaturalnego, takiego jak tkanka ludzka.
Galeria beztlenowców
Gatunki beztlenowe obejmują archeony wytwarzające metan - jednokomórkowe organizmy bez jąder, które sięgają początków życia na Ziemi. Wiele bakterii jest także beztlenowych, w tym bakterie z grupy Bacilli, Fusobacterium, Clostridium i promieniowce oraz grupy Veciella i niektóre paciorkowce Cocci. Podczas gdy niektóre zwykle żyją spokojnie w glebie lub jelitach zwierząt, rozwijają się w obszarach zwężonej krwi i martwicy tkanek, gdzie mogą powodować śmiertelne infekcje. Beztlenowe pierwotniaki obejmują wiele pasożytów przewodu pokarmowego i symbiotyczne organizmy żołądkowo-jelitowe, w tym te, które umożliwiają termitom i bydłu trawienie celulozy. Istnieje nawet kilka beztlenowych zwierząt wielokomórkowych, członków rodzaju Loricifera. Te maleństwa, po raz pierwszy odkryte w głębokim rowie oceanicznym, żyją w osadach oceanicznych, gdzie prowadzą całe swoje życie bez tlenu.